Studiedag: 3D-camera's bekennen kleur!

Programma

Praktische toelichting bij nieuwe toepassingen in 3D-visietechnologie

De nieuwe generatie 3D-camera's zijn een hot topic binnen de industriële automatisering. Hun flexibiliteit maakt dat zij makkelijk inzetbaar zijn in een breed gamma van toepassingen en zo een hoge potentiële waarde bezitten. De evoluties in dit domein volgen elkaar echter zo snel op, dat het niet steeds duidelijk is wat de meest recente mogelijkheden zijn.

Het Industriële VisieLab van de Karel de Grote-Hogeschool brengt tijdens deze studiedag een overzicht van de resultaten van haar onderzoek rond het 'kunnen' van de huidige RGBd (kleur- en diepte) en Time of Flight (ToF) camera's. Dit gebeurt op een zeer praktische wijze aan de hand van tal van case studies. Tevens komen verschillende camerabouwers en -leveranciers aan het woord, aangevuld met demo-opstellingen, zodat u een volledig beeld krijgt van de huidige mogelijkheden en types.

Om de technologie effectief in een productie-omgeving te introduceren, heeft u nood aan gerichte informatie. Door u een uitgebreide lijst met verwijzingen naar hard- en software, technische literatuur, rapporten enzovoort te bezorgen, hopen we u op weg te zetten in de zoektocht naar de applicaties die voor u nuttig zijn en de range camera die u daar het best voor gebruikt.

Doelgroep

De studiedag richt zich naar engineering managers en technische verantwoordelijken in KMO's die dagelijks te maken hebben met objectmanipulatie, navigatie en kwalitatieve sorteringen (bvb: groenten en fruit, afval,...), robotica, logistiek, gezondheidszorg, kwaliteitscontrole, safety, gaming, enzovoort.

Programma

* Demo opstellingen van: Het Industriële VisieLab rond Robotica, MESA met de Mesa ToF-camera en Vision ++ met de Sick ToF camera, Phaer met Benchmarks bij 3D-vision en SoftKinetic met RGBd camera bij gaming.

Beurs

Volgende bedrijven hebben toegezegd een beursstand te hebben:

• KdG: DepthSense, robotica, navigatie, calibratie, paletherkenning, draadloze communicatie
• Universiteit Antwerpen, Active Perception Lab: akoestische beeldvorming
• Artesis: 3D via Moiré-patronen
• KHLim, ACRO: laser triangulatie
• Lessius, EAVISE: valdetectie
• Phaer: Halcon + laser triangulatie en stereo visie
• Egemin: Automatisch Geleide Voertuigen (AGV's)
• Hero-Technologies: vateninspectie en material handling
• ifm electronic: O3D2xx-camera's (presence/absence measuring)
• Iris-Vision: Fotonic C70 camera's
• DataVision: MESA camera's en Halcon
• Phaer en Datavision: 3D-Halcon software
• SDVision: vision accessoires
• SoftKinetic: DepthSense 400 + Gesture based interfacing
• Mikrocentrum Nederland: Vision & Robotics
• ie-net , innovatiecentra ,
• ...

Schrijf je hier in (uiterlijk tot 20 januari 2012)

Indien je vragen hebt, neem contact op met Marijke Melis.

T: +32 3 613 13 59
E: marijke.melis@kdg.be

Het Industriële Visielab-onderzoek

Het Industriële Visielab-onderzoek

3D-camera’s zitten duidelijk in de lift. De combinatie van digitale fotografie en 3D-cameratechnologie werd een feit. Hierdoor kan kleurinformatie direct aangevuld worden met diepte-informatie. Die link tussen RGB en 3D geeft daardoor een nieuwe impuls aan de evolutie van de artificiële visie-intelligentie. Tot voor kort moesten gecalibreerde camera’s een welbepaalde scène stereografisch vastleggen en moest het 3D-tafereel ontleed worden op basis van omslachtige correspondentieberekeningen. De relatieve betekenis van de objecten binnen die scène, moest dan uitgeklaard worden met behulp van consistente logica die vooral gedreven werd vanuit zogenaamde ‘expectational shape and colour knowledge’. De moeilijkheden die zich bij zulke identificatie stelden, werden met regelmaat onderschat en leidden dikwijls tot industriële ontgoochelingen.

Nochtans, de mogelijkheden zijn structureel aan het keren. De recente ToF en RGBd-camera’s maken het verschil! De lichtstralen (Near Infrared golven) die ze uitzenden en het gewone lichtveld uit de omgeving leveren vier belangrijke reeksen van vectoren en coördinaten.

Het resultaat van die gedetailleerde segmentatie geeft aanleiding tot een betrouwbaar ruimtelijk inzicht over de ‘identified objects’ en de ‘identified volumes’, met fragmentjes van niet-geïdentificeerde overgangen. Binnen een bepaalde taak zullen de coördinaten (12 in aantal) volstaan om gepaste interacties met de omgeving aan te gaan. Haalbare taken in de context van industriële productie, robotica en automatisch geleide voertuigen (AGV’s) zijn dan de volgende:

• begeleidt een GPS-gestuurde AGV doorheen de vrije ruimte van een opslagmagazijn
• begeleidt een AGV tegenover een wand, een hoek, een obstakel of een doorgang
• begeleidt een AGV over een hellend vlak dat twee niveau’s verbindt
• positioneert een AGV relatief ten opzichte van een waargenomen scène. Bijvoorbeeld tegenover een robotomgeving, een transportband, een palet, een stapelrek, een werkblad ...
• begeleidt de stapeling of de ontstapeling van objecten met een volume van enkele cm³ of groter: dozen, zakken, flessen, bussen, gietstukken, elementen uit bouwpakketten ...
• interpreteert de aan- of afwezigheid van objecten of personen in een typische context
• interpreteert de gebaren van een operator in de context van industriële opdrachten
• interpreteert de lichaamshouding van personen in een welbepaalde context: vb. valdetectie bij ouderlingen.

Alle creatieve uitbreidingen van vorige taken leiden op hun beurt tot nieuwe applicatiedomeinen (gaming, rolwagen-besturingen, guesture analysis, safety, surveillance ...)

Meer informatie omtrent het onderzoek.

De onderzoekers

De onderzoekers

Dr. ir. Luc Mertens

Dr. ir. Luc Mertens is docent in de opleiding Master Elektromechanica van Karel de Grote-Hogeschool (KdG), departement Industriële Wetenschappen en Technologie. Hij is gastdocent 'regeltechnieken' aan de Universiteit Antwerpen. Sinds 2005 is hij onderzoekscoördinator binnen de Masteropleiding Elektromechanica. Zijn onderzoeksactiviteiten situeren zich op het gebied van industriële visietechnologie. Door deze activiteiten sluit zijn lab aan op het VisieLab van de Universiteit Antwerpen.

Beroepservaringen:

• Doctoraat: 'De toepassing van SKR-matrices bij de eindige differentiebenadering van (partiële) differentiaalvergelijkingen'. Dit doctoraat vormt de grondslag voor een patent dat we vanuit het lab valoriseren. Hierdoor bestaan er nauwe contacten met IMEC; contacten met ICOS-Vision, Agfa, Barco, Punch Graphics. Op dit ogenblik bezitten we een deblur-techniek die kan concurreren met o.a. Wiener Filtering maar die sneller werkt. Dit leidt tot efficiënte 'subpixel-edgedetecties'. 
• Luc was projectleider van het IWT-project HOBU nr. 20105: 'Visie een bron van productie-informatie voor KMO's'. Daardoor werd hij hoofdverantwoordelijke voor het Industriële VisieLab (AUHA).
• Luc en Rudi werkten BOF-projecten uit binnen de associatie Universiteit en Hogescholen Antwerpen: 'Catadioprische Stereo Visie' + 'Colour Handling in Industrial Vision Applications'. Hieraan zijn interne en externe publicaties verbonden; alsook contractonderzoek voor een textielbedrijf.
• In ander contractonderzoek werden succesvolle prestaties geleverd bij het nauwkeurig opmeten van microbellen in het circulatiewater van grote HVAC-installaties.
• In samenwerking met ACRO, EAVISE en Phaer worden bedrijfscursussen rond industriële visietechnologie gegeven. Als programmeeromgeving wordt daarbij gebruik gemaakt van Halcon.
• Ervaringen met pakketten voor industriële visie zijn: Matlab, Halcon, C++, Keyence, Cognex, IMAQ Vision Builder, Clicks, ...
• Luc is pro memory en als ingenieur milieubeheer verbonden aan het TETRA-project VALID van collega Eddy Janssen ( Tetra-Project 60127 ), en begeleidt ook het doctoraat van Roel Vandenbulcke dat in de onderzoeksgroep Energie en Duurzame Ontwikkeling loopt.
• Luc begeleidt eveneens de doctoraatskandidaat 'Laurent Keersmaekers' op het gebied van trillingstransfer en meettechnieken in 'automotive' applicaties.
• Luc deed een KMO-voorstudie in verband met stereovisie voor het bedrijf 'ps-indust' en begeleidt de interne projectwerken rond stereovisie.
• Luc heeft samenwerking met de Hogeschool van Amsterdam in verband met stereovisie (Studenten industriële automatisering + Erasmusstudenten + projectwerk Bachelors).

Dr. Rudi Penne

Dr. Rudi Penne is als docent wiskunde erg actief op het vlak van numerieke analyse en projectieve meetkunde. Rudi heeft in dit domein een mooie reeks publicaties op zijn naam en blijft daar ook voortdurend door geboeid. Als gastdocent aan de Universiteit Antwerpen is hij verantwoordelijk voor de cursus 'Computationele Meetkunde' (Meetkundige toepassingen in de technologie) en is in directe samenwerking met een aantal professoren die een werkgroep vormen rond perceptie en mobiliteit ( Herbert Peremans, Paul Scheunders, Fred Van Oysteayen, Anny Cuyt, Luc Mertens ... ). De ambities van Rudi binnen het project, gaan enerzijds uit naar het vervolledigen van zijn inzichten in projectieve meetkunde en anderzijds naar het verder vormgeven aan het curriculum voor toegepaste wiskunde op maat van de Masteropleidingen, Erasmusstudenten en doctoraatstudenten.

Relevante publicaties voor dit project:

• Penne, R., Mertens, L., Veraart, J., Mobile camera localization using Apollonius circles and virtual landmarks: Journal of Intelligent and Robotic systems, in press.
• Penne, R., Mertens, L., Veraart, J., The locus of a camera from a given centered view of three landmarks: Computer Vision and Image Understanding, submitted.
• R. Penne, The characterization of sufficient visibility in the direct reference plane approach for multiple views with missing data, International Journal of Computer Vision, 67(1):5-20, 2006.
• R. Penne, Mirror symmetry in perspective, in ''Advanced concepts for intelligent vision systems'', proceedings ACIVS 2005, Lecture Notes in Computer Science,634-642, 2005.
• H. Laurie en R. Penne, Projective geometry of human motion, with an application to injury risk, Siam Journal of Applied Mathematics, 65(2):702-719, 2005. 
• R. Penne, L. Mertens, M. Kubica, D. Senft, Metric 3D reconstruction by combining direct images with mirror images in a single view, Technical Report IWT 2005-03.
• R. Penne, A mechanical interpretation of least squares fitting in 3D, Bulletin of the BMS Simon Stevin, 15:127-134, 2008.
• R. Penne, A note on certain de Bruijn sequences with forbidden subsequences, Discrete Mathematics, Volume 310(4): 966-969, 2010

Rudi gaf onder andere volgende lezingen:

• "Structural Topology", juli 2006, Montpellier (op uitnodiging): "Sufficient visibility for uncalibrated cameras"
• "16th Fall Workshop on Computational Geometry", November 2006, Smith College (Northampton, USA) (op uitnodiging): "Instant centres in planar mechanisms"
• Nationale wiskundedagen, februari 2007, Noordwijkerhout (Nederland) (op uitnodiging): "Projectieve meetkunde en mechanica"

Prof. dr. ir. Herbert Peremans

Prof. dr. ir. Herbert Peremans is het hoofd van het 'Active Perception Lab'. Het onderzoek in het lab is gericht op het ontwikkelen van biomimetische sensoren voor omgevingswaarneming door autonome systemen. Dit interdisciplinair onderzoek is enerzijds gericht op de studie van biologische sensorsystemen met als doel het bekomen van een grondig inzicht in de oplossingen die via evolutie tot stand gekomen zijn en anderzijds op het vertalen van die inzichten naar technologische sensorsystemen.Dit werk resulteerde in een reeks publicaties en voordrachten die handelen over sensoren voor omgevingswaarneming bij robots. Naast de hierboven vermelde samenwerking binnen de AUHA heeft de onderzoeksgroep ook een sterk uitgebouwd internationaal netwerk opgebouwd via deelname aan verscheidene Europese projecten: coördinator van het CIRCE project dat resulteerde in een biomimetisch sonarsysteem voor een mobiele robot, partner in het CILIA project dat beoogt onderliggende algemene principes voor arrays van druk- en stromingssensoren te achterhalen en partner in het ChiRoPing project waarin onderzoek gedaan wordt naar actieve sonarsystemen die als complementaire sensoren voor visiesystemen kunnen fungeren in robotica toepassingen..

Relevante recente publicaties voor dit project:

• H. Peremans, F. De Mey, F. Schillebeeckx, (2010), "Man-made versus biological in-air sonar systems", In FRONTIERS IN SENSING: Biology and Engineering, Eds. F. G. Barth, J. A.C.Humphrey, M. V. Srinivasan, Springer, in press.
• F. Schillebeeckx, F. De Mey, D. Vanderelst, H. Peremans (2010) Biomimetic Sonar: 3D-Localization using Artificial Bat Pinnae, The International Journal of Robotics Research, submitted
• J. Reijniers, D. Vanderelst, H. Peremans (2010), Morphology induced information transfer in bat sonar, Phys. Rev. Letters, submitted
• B. Fontaine and H. Peremans (2009) Determining biosonar images using sparse representations, J. Acoust. Soc. Am., 125(5), pp.3052-3059
• F. Schillebeeckx, F. De Mey en H. Peremans (2008), Bio-Inspired Sonar Antennae: Enhancing Directivity Patterns for Localization, 2nd IEEE RAS-EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics, Arizona, October 2008, pp. 366-371
• F. Schillebeeckx, J. Reijniers, H. Peremans (2008), Probabilistic spectrum based azimuth estimation with a binaural robotic bat head, in Proc. of the Fourth International Conference on Autonomous and Autonomic Systems (ICAS2008), March, p142-147.
• Reijniers J., Peremans H. (2007), Biomimetic Sonar System Performing Spectrum-Based Localization, IEEE Transactions on Robotics, Vol. 23, Issue 6,December, pp. 1151-1159

Ir. Wim Abbeloos

Ing. Wim Abbeloos is medewerker binnen het TETRA project 'RGBd, TOF!'.  Vanuit zijn ervaring op het gebied van beeldverwerking, optica, robotica en software ondersteund hij de dagelijkse werking binnen het Industrieel VisieLab.

Relevante recente publicaties voor dit project:

• W. Abbeloos, Real-time Stereo Vision, Proceeding of the 6th international students' scientific conference trans-mech-art-chem, (2009), p. 71-73

Praktisch

Praktisch

De studiedag vindt plaats op de Campus Don Bosco Hoboken van de Karel de Grote-Hogeschool.

Campus Don Bosco Hoboken (gebouw A)
Salesianenlaan 30
B-2660 Hoboken
Route

Karel de Grote-Hogeschool weergeven op een grotere kaart

Het onthaal is voorzien vanaf 09.00 u. en we starten om 09.30 u. De namiddag eindigt omstreeks 17.00 u.